光电工程学院郭鹏飞课题组在国际顶级期刊《ACS Nano》发表最新研究成果

日前，我校光电工程学院郭鹏飞副研究员课题组在纳米光子学研究领域取得重要研究进展，研究成果以“Room-Temperature Broad-Wavelength-Tunable Single-Mode Lasing from Alloyed CdS_1-xSe_x Nanotripods ”为题发表在国际顶级学术期刊《ACS Nano》（影响因子2021：18.027）。该论文的第一署名单位为太原理工大学，郭鹏飞副研究员为论文第一和通讯作者，肖连团教授、香港城市大学Johnny C. Ho, Kin Man Yu教授为论文共同通讯作者。

图1.论文的首页截图

图2. 基于组分可调纳米三角架结构的受激发射性质。(A)可调谐激光发射示意图；(B) 典型的纳米结构SEM图像；(C,D)纳米三角架结构的明场及暗场图像；(E)波长可调谐PL发射光谱

可调谐半导体纳米激光器在集成光子芯片技术、光通信等多领域有着广泛的应用。发展波长连续可调谐纳米激光光源对于实现高密度光子集成芯片制备技术及高效光信息处理技术具有重要意义。传统基于光子晶体、半导体薄膜等构建的半导体激光器，受限于腔体结构尺寸偏大，谐振腔耦合损耗偏大，增益介质带隙种类有限等问题，导致激光器发射频率单一，激光阈值偏高，器件尺寸偏大等问题。目前，制备出高性能的波长连续可调谐半导体纳米激光器仍然面临巨大挑战。

郭鹏飞课题组通过改进传统化学气相沉积装置，利用材料在微纳尺度的能带设计和生长控制，构建了组分递变的半导体纳米三角架结构。实现了高性能单模连续可调谐半导体纳米激光器，发射光波长范围覆盖520-738 nm，解决了微纳尺度波长可调谐半导体激光光源片上集成的难题。这一重要研究将在纳米光子芯片研究领域有着巨大的应用前景。

该研究工作获得太原理工大学高层次引进人才项目，山西省基础研究计划项目的资助。

郭鹏飞博士，2014年毕业于湖南大学，2016-2018年任香港城市大学博士后、香江学者特聘研究员，2019年加盟太原理工大学，入选2015年香江学者计划，入选IYPT-2019中国化学会118位青年化学家。发表SCI学术论文50余篇，其中，以第一/通讯作者在国际顶级期刊Advanced Materials, Nano Energy, ACS Nano, J. Am. Chem. Soc., Nano Letters, 发表学术论文7篇。目前从事半导体纳米激光器应用，集成光电子器件构建与性能调控等方面的研究。